提高節(jié)能球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的技術(shù)途徑
　　水泥粉磨過程的高效率、低能耗運(yùn)行，一直是生產(chǎn)企業(yè)追求的目標(biāo)?！疤岣咔蚰C(jī)設(shè)備產(chǎn)量”，也是一個(gè)永恒的話題。十多年來，國內(nèi)外為之進(jìn)行了大量的研究，立式磨、擠壓磨等新型粉磨設(shè)備的應(yīng)用，使這一進(jìn)程大為加快。但從我國的國情看，水泥生產(chǎn)仍以中小型規(guī)模為主，粉磨設(shè)備也以結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單、操作和維護(hù)管理方便的球磨機(jī)占主導(dǎo)地位，并且不可能在短時(shí)間內(nèi)得到根本改變。因此，提高球磨機(jī)的粉磨效率，最大幅度地達(dá)到高細(xì)、高產(chǎn)和低能耗運(yùn)行，仍是一項(xiàng)長期工作。尤其是立窯水泥企業(yè)，隨著全面管理的技術(shù)進(jìn)步使立窯熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不斷提高和水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對(duì)水泥的細(xì)度、比表面積和顆粒組成都提出了更高的要求，因此目前提出“提高磨機(jī)產(chǎn)量”的課題，具有更重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.1熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的提高對(duì)生料需求量的增加
　　近年來，許多立窯水泥企業(yè)由于采用了新的配料方案、入窯生料合格率的提高、應(yīng)用小料球煅燒技術(shù)、采用節(jié)能型配套耐火材料、選擇新型卸料篦子等，熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量明顯提高。原先配套的生料磨機(jī)，已開始顯得生產(chǎn)能力不足，有些企業(yè)出現(xiàn)了“現(xiàn)磨現(xiàn)燒”的現(xiàn)象。這樣不僅限制了立窯熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的提高，而且因生料儲(chǔ)存量不足，無法搭配使用，嚴(yán)重地影響了立窯熱工制度的穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致熟料質(zhì)量的下降。
1.2水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施要求水泥粉磨質(zhì)量提高
　　水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，水泥企業(yè)往往以降低混合材摻加量或提高水泥比表面積來提高水泥的強(qiáng)度。而要獲得較高比表面積最簡單的辦法是降低磨機(jī)的產(chǎn)量和增加研磨時(shí)間，但帶來的結(jié)果是出現(xiàn)“過粉磨現(xiàn)象”，使＜3μｍ的微粉增多且顆粒組成狀況不佳，強(qiáng)度提高不多，而粉磨電耗卻大幅度上升。這種采用提高水泥成品細(xì)度或增加熟料含量來提高水泥強(qiáng)度的作法，勢必會(huì)造成生產(chǎn)成本的上升。
1.3提高磨機(jī)產(chǎn)量是降低水泥綜合電耗的有效手段
　　生料粉磨和水泥粉磨是水泥生產(chǎn)過程中的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。每生產(chǎn)一噸水泥大約需要粉磨2.7噸的物料，用于粉磨作業(yè)的電耗也占水泥綜合電耗的三分之二以上。盡管目前水泥綜合電耗的數(shù)值與前二、三十年相比已經(jīng)下降了30%左右，但不斷提高粉磨效率，降低粉磨電耗和生產(chǎn)成本仍然是我們不懈追求的重要目標(biāo)。
1.4立窯水泥企業(yè)技術(shù)進(jìn)步中不可忽視的環(huán)節(jié)
　　不少立窯水泥企業(yè)對(duì)水泥粉磨過程的控制與檢驗(yàn)尚不完善，對(duì)粉磨后的成品只測(細(xì)度)篩余量而不測比表面積。企業(yè)在技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量管理方面，片面強(qiáng)調(diào)“以窯為中心”、“煅燒決定一切”，技改的投入亦往往集中在立窯的燒成系統(tǒng)。片面認(rèn)為只要熟料質(zhì)量好，水泥質(zhì)量必然會(huì)好。從而有不少廠將水泥粉磨過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題，卻要求從煅燒熟料方面去解決。總之，重視煅燒工藝，忽視粉磨工藝；重視配料，忽視磨機(jī)配球等等，這樣的指導(dǎo)思想和管理方法，都十分不利于水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，應(yīng)予澄清和扭轉(zhuǎn)。
2粉磨工藝落后是水泥企業(yè)的突出問題 2.1粉磨能耗太高
　　立窯水泥企業(yè)的生料磨和水泥磨，主要采用的是球磨機(jī)。球磨機(jī)是依靠沖擊和研磨作用對(duì)物料實(shí)現(xiàn)粉碎和研磨的，這種作用通過研磨體表面?zhèn)鬟f給物料顆粒使其粉碎和研磨，單一顆粒的受力是偶然性的，而大量能量消耗在研磨體之間以及研磨體與襯板之間的碰撞與磨損，因此粉磨效率很低。一般來說，軸承、齒輪等純機(jī)械損失占12.3%，隨產(chǎn)品散失熱量占47.6%，從磨機(jī)筒體表面散失的輻射熱量占6.4%，空氣帶走的熱量占31.4%，而用于粉碎和研磨的理論能量不足3%。一般來說，水泥的綜合電耗中有60-70%用于生料和水泥粉磨，而其中的97%又作了無用功。因此，粉磨環(huán)節(jié)的節(jié)能依然是當(dāng)前和今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)水泥企業(yè)的基本任務(wù)。
2.2水泥細(xì)度太粗
　　我國水泥細(xì)度太粗是同國外水泥質(zhì)量差別的突出問題。上世紀(jì)八十年代初，對(duì)美、英、德、法、日、泰以及香港等國家和地區(qū)的實(shí)物水泥的質(zhì)量進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)它們的水泥細(xì)度基本上都＜1%，但未引起高度重視。八十年代末期，我國水泥大量出口，其質(zhì)量引起強(qiáng)烈反映，其中一個(gè)很重要的原因在于水泥細(xì)度太粗，當(dāng)時(shí)大多R0.08=3-5%。
1997-1999年，中國建材科學(xué)研究院在研究GB強(qiáng)度與ISO強(qiáng)度關(guān)系中發(fā)現(xiàn)，國外水泥和國內(nèi)合資企業(yè)的水泥由GB強(qiáng)度過渡到ISO強(qiáng)度時(shí)下降很少，只有1-3MPa，而我國水泥則普遍下降10MPa，有的下降高達(dá)17 MPa。究其原因，細(xì)度太粗。若將合資企業(yè)的水泥熟料磨至比面積為300m2/kg，ISO強(qiáng)度與GB強(qiáng)度之差也要在6.5-11.4MPa之間，同我國水泥的兩者之差接近；而合資企業(yè)和外國的水泥產(chǎn)品，比面積在361-396m2/kg時(shí)，ISO強(qiáng)度與GB強(qiáng)度之差大大縮小，只有2.2-5.7 MPa，與外國水泥的兩者之差一樣。因此可以說，提高水泥細(xì)度是縮小ISO強(qiáng)度與GB強(qiáng)度的差距、提高水泥ISO強(qiáng)度的有效途徑。
2.3我國水泥粉磨技術(shù)落后的具體表現(xiàn)
我國水泥企業(yè)除少量新型干法生產(chǎn)線外，在粉磨技術(shù)方面大多還是相當(dāng)落后的，主要體現(xiàn)在：
① 磨機(jī)規(guī)格太小。如Φ1.83×6.5m、Φ2.2×7.0m、Φ2.4×11m等都是普遍用的小型磨機(jī)，其粉磨效率比大磨低。
② 磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)落后，大多采用20世紀(jì)70年代以前的技術(shù)。
③ 粉磨工藝系統(tǒng)不完善，工藝條件不合理。
④ 從事粉磨工藝的技術(shù)力量薄弱。
3影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的主要因素
影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的因素很多，一般可分為工藝因素和機(jī)械因素兩大類。
3.1影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的工藝因素
3.1.1入磨物料粒度
　　由于磨機(jī)干法粉磨時(shí)的能量利用率僅為2~3%，國內(nèi)外工程技術(shù)人員經(jīng)過多年的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，提出了“多破少磨、以破代磨”的預(yù)粉碎工藝，使磨機(jī)的產(chǎn)量大幅度提高，粉磨電耗也明顯降低，增產(chǎn)節(jié)能效果很好。
所謂“預(yù)粉碎工藝”，就是將入磨物料的粒度由原來的20-25mm縮小到3-5mm，將球磨機(jī)Ⅰ倉的工作內(nèi)容轉(zhuǎn)移到破碎機(jī)中完成，從而實(shí)現(xiàn)提高磨機(jī)產(chǎn)量的目的。按產(chǎn)品粒度來分，一般將產(chǎn)品粒度小于3-5mm的破碎機(jī)稱之為細(xì)碎破碎機(jī)（簡稱為細(xì)碎機(jī)）。
磨機(jī)設(shè)計(jì)制造的銘牌產(chǎn)量（生產(chǎn)能力），是按入磨物料平均粒度為25mm時(shí)確定的，在其小于25mm的條件下，磨機(jī)產(chǎn)量可按
面的經(jīng)驗(yàn)公式換算：
Qb=Qa（Da/Db）x
式中Qa為入磨物料粒度在Da、（mm）時(shí)的球磨機(jī)產(chǎn)量，t／h；
Qb為入磨物料粒度為Db （mm）時(shí)的球磨機(jī)產(chǎn)量，t／h；
X為產(chǎn)量變化系數(shù)0.1~0.145。
生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)入磨物料平均粒度從25mm分別降至5、3和2mm時(shí)，則磨機(jī)產(chǎn)量可分別提高38%、53%和66%。
3.1.2入磨物料水分與溫度
　　物料的水分直接影響著配料的準(zhǔn)確性和磨機(jī)的產(chǎn)量與電耗。其原因有二：首先，由于物料水分大而影響喂料的均勻性，并使喂料時(shí)間延長。實(shí)踐證明，干料與濕料（水分≥2.5%）相比，喂料時(shí)間相差20-30秒。其次，由于濕物料喂入過多，就有可能造成飽磨或?qū)⒛?nèi)襯板粘上厚厚一層濕料，只好被迫停磨處理。其次，由于濕物料喂入過多，就有可能造成磨內(nèi)糊球、糊襯板的現(xiàn)象發(fā)生，甚至出現(xiàn)“飽磨”而被迫停磨處理。一般來說，入磨物料綜合水分每增加1%，磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)降低8-10%；當(dāng)水分大于5%時(shí)，干法磨機(jī)基本上無法進(jìn)行粉磨作業(yè)了。
　　需要指出的是并不是入磨物料越干越好，尤其是水泥磨。磨內(nèi)研磨體對(duì)物料的沖擊和摩擦過程中產(chǎn)生靜電，使細(xì)小的顆粒帶有電荷，水泥粉中的最小顆粒粘附在研磨體和襯板表面，溫度越高、顆粒越小、研磨體越小，產(chǎn)生的靜電量就越大，吸附作用也就越強(qiáng)。入磨物料溫度超過80℃，磨內(nèi)溫度就有可能超過120℃，過高的磨內(nèi)溫度，較大的顆粒物料也會(huì)產(chǎn)生靜電吸附作用。由于靜電吸附作用，細(xì)磨倉中許多微小的顆粒會(huì)產(chǎn)生集聚現(xiàn)象，在研磨體的沖擊作用下，細(xì)小的物料顆粒會(huì)被撞擊在一起并壓實(shí)在不平整的研磨體或襯板表面上，形成細(xì)小的顆粒層，實(shí)際上是一個(gè)襯墊，對(duì)研磨體的沖擊和研磨起緩沖作用，這種現(xiàn)象很容易被誤認(rèn)為是由于物料潮濕引起的，實(shí)際上愈干燥的物料糊球現(xiàn)象愈嚴(yán)重。另一方面，當(dāng)入磨物料水分過小時(shí)，粉磨過程中產(chǎn)生的熱量無法通過水蒸氣帶出磨外，磨內(nèi)溫度升高，相對(duì)濕度降低，空氣的導(dǎo)電性變差，靜電吸附作用加強(qiáng)。正常情況下，入磨熟料溫度≤60℃，入磨物料綜合水分以控制在1.0-1.5%比較合適。
3.1.3入磨物料的特征與易磨性
　　入磨物料的品種及其配比，直接關(guān)系到磨機(jī)的產(chǎn)、質(zhì)量和單產(chǎn)電耗。目前水泥使用的任何混合材都會(huì)降低水泥的強(qiáng)度，只是混合材的活性不同，其降低的程度不同而已。在常用混合材中，礦渣的活性最好，但礦渣的比表面積在300m2/kg以下時(shí)，其對(duì)水泥強(qiáng)度的影響并沒有反映出它的優(yōu)勢。
　　物料的易磨性對(duì)磨機(jī)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的影響是顯而易見的。這一點(diǎn)在立窯水泥企業(yè)，以往沒有得到重視。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，物料的易磨性系數(shù)以粉碎功指數(shù)表示。由于大多數(shù)企業(yè)沒有專業(yè)檢測設(shè)備，一般以試驗(yàn)小磨測物料與標(biāo)準(zhǔn)砂的相對(duì)易磨性系數(shù)，也能夠作為確定粉磨工藝參數(shù)的參考。我們使用的原、燃材料的相對(duì)易磨性系數(shù)測得后，球磨機(jī)研磨體的裝載量和級(jí)配設(shè)計(jì)計(jì)算及調(diào)整，就有了依據(jù)，提高磨機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量也就可以采用科學(xué)的手段和方法來調(diào)控。
　　相對(duì)易磨性的測定與計(jì)算方法：先取3kg老的標(biāo)準(zhǔn)砂(平潭砂)置于化驗(yàn)室試驗(yàn)小磨(Φ500×500mm)中粉磨至比表面積為300±10m2/kg，如耗時(shí)為t分鐘。再取3kg被測物料（如系大塊的物料，則必須預(yù)先破碎至≤7mm）置于上述試驗(yàn)小磨中粉磨t分鐘，測定其比表面積并以其除以標(biāo)準(zhǔn)砂的比表面積所得的商即為該物料的相對(duì)易磨性系數(shù)。
　　易磨性系數(shù)與物料的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，即使是同一種物料，它們的易磨性系數(shù)也不盡相同。如結(jié)構(gòu)致密、結(jié)晶好的石灰石，其易磨性系數(shù)就小，難磨。熟料的易磨性與其各礦物組成的含量、冷卻環(huán)境有關(guān)。實(shí)踐表明，熟料中KH和P值高、C3S量多、C4AF少、冷卻得快，其質(zhì)地較脆，則易磨性系數(shù)就大；如KH和P值較低、C2S和C4AF含量、經(jīng)冷卻緩慢或因還原氣氛而結(jié)成大塊的熟料必然致密，韌性大，易磨性系數(shù)小，很難磨。礦渣的易磨性系數(shù)相差也很大，剛出爐經(jīng)水淬急冷處理的礦渣，疏松多孔，顆粒細(xì)小，其易磨性系數(shù)就大，約為1.2-1.3；如出爐礦渣明顯降溫后再水淬，則結(jié)晶顆粒致密，比重大，其易磨性系數(shù)就小，約為0.7-0.9，很難磨。
3.1.4粉磨工藝流程
　　不考慮磨前的預(yù)粉碎，粉磨工藝流程可分為開路流程和閉路流程（簡稱開流和圈流）。在相同條件下，后者的產(chǎn)量比前者約高20~30%；實(shí)行新標(biāo)準(zhǔn)后，要求水泥出磨的篩余大大降低，圈流粉磨的水泥也要求較高的比表面積和合理的顆粒級(jí)配，因此，開流粉磨的水泥早期強(qiáng)度高的優(yōu)勢已經(jīng)不很明顯了，所以，建議有條件的水泥廠，盡量采用圈流粉磨的工藝流程，這樣既可以避免開流粉磨的過粉磨現(xiàn)象，又能保證磨機(jī)的節(jié)能高產(chǎn)。
　　過去對(duì)圈流粉磨的工藝控制，常采用“循環(huán)負(fù)荷率”和“選粉效率”兩個(gè)技術(shù)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明，在出磨細(xì)度和成品細(xì)度基本不變的情況下，采用出磨細(xì)度和回粉細(xì)度來調(diào)控圈流粉磨系統(tǒng)，更為快捷、方便。
3.1.5對(duì)粉磨成品的比表面積要求
　　不論是生料粉磨，還是水泥粉磨，成品的細(xì)度不同，對(duì)粉磨過程的產(chǎn)質(zhì)量影響都很大。我們通過生產(chǎn)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)、試驗(yàn)、歸納和計(jì)算，得到了粉磨產(chǎn)品比表面積與磨機(jī)產(chǎn)量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：
QB=QA（FA／FB）X
式中QA 球磨機(jī)原來的產(chǎn)量，t／h
FA 原來粉磨產(chǎn)品的比表面積，m2／kg
QB 球磨機(jī)改變比表面積后的產(chǎn)量，t／h
FB 后來粉磨產(chǎn)品的比表面積m2／kg
X 產(chǎn)量變化系數(shù)1.1－1.6（平均1.35）
按此公式計(jì)算，磨機(jī)產(chǎn)品比表面積為300m2/kg時(shí)產(chǎn)量若為10 t／h，如果將產(chǎn)品比表面積提高到350m2/kg，則磨機(jī)產(chǎn)量將降低至8.1 t／h。
3.2影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的機(jī)械因素
3.2.1磨機(jī)筒體內(nèi)的通風(fēng)
　　磨機(jī)內(nèi)部通風(fēng)狀況的好壞，直接影響到粉磨效率的發(fā)揮，這是開流磨及采取自然拔風(fēng)的磨機(jī)比較普遍存在的問題。當(dāng)物料水分偏大而磨機(jī)通風(fēng)不良時(shí)，磨內(nèi)水蒸汽排放困難，不僅潮濕細(xì)粉粘附堵篦縫，降低了單位時(shí)間內(nèi)物料的通過量及流速。同時(shí)，這些研磨體在研磨物料時(shí)由于靜電原因還會(huì)在襯板工作表面附著形成“緩沖墊層”，從而導(dǎo)致研磨體對(duì)物料的沖擊破碎功能大大減弱。當(dāng)襯板表層粘附細(xì)粉厚度達(dá)1mm時(shí)，能使研磨體對(duì)物料的沖擊力減至無料時(shí)的三分之一，進(jìn)而導(dǎo)致磨機(jī)產(chǎn)量下降，粉磨電耗上升。比較簡捷的解決辦法是在 磨尾拔氣筒上部增設(shè)軸流風(fēng)機(jī)，同時(shí)對(duì)磨機(jī)回轉(zhuǎn)篩、出料溜槽等部位進(jìn)行密閉堵漏，防止因漏風(fēng)而造成磨機(jī)通風(fēng)短路。這樣磨機(jī)內(nèi)部通風(fēng)順暢，也徹底解決了磨頭冒灰的問題。
磨內(nèi)通風(fēng)良好有利于降低磨內(nèi)溫度、排出水分、減少過粉磨現(xiàn)象和提高粉磨效率。經(jīng)驗(yàn)證明，圈流粉磨的球磨機(jī)，磨內(nèi)風(fēng)速應(yīng)保持在0.8-1.0m／s左右，而開流粉磨時(shí)應(yīng)控制在1.0-1.2m／s左右，這樣才能適應(yīng)磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的要求。我們也可以按磨機(jī)實(shí)際產(chǎn)量來進(jìn)行通風(fēng)機(jī)的選型，經(jīng)驗(yàn)公式如下：
Q=400G
式中Q為球磨機(jī)通風(fēng)量，m３／h
G為球磨機(jī)產(chǎn)量， t／h
400為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。
3.2.2磨內(nèi)結(jié)構(gòu)
磨內(nèi)結(jié)構(gòu)是指磨機(jī)筒體內(nèi)的襯板、篦板、隔倉板和進(jìn)、出料裝置等。
　　磨機(jī)襯板主要是用來保護(hù)筒體，避免研磨體和物料對(duì)筒體的直接沖擊和摩擦的，其次是可以用不同型式的襯板來調(diào)整各倉內(nèi)研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物料在被粉磨過程中，由于第一倉物料粒度較大，要求研磨體以沖擊作用為主，研磨體應(yīng)呈拋落狀態(tài)；而細(xì)磨倉物料較小，為使產(chǎn)品達(dá)到要求的粉磨細(xì)度，要求研磨體以研磨為主，研磨體應(yīng)呈傾瀉狀態(tài)。研磨體的拋落狀態(tài)或傾瀉狀態(tài)取決于磨機(jī)不同的轉(zhuǎn)速，但磨機(jī)只有一個(gè)固定轉(zhuǎn)速，這就與研磨體要求的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了矛盾，為解決這個(gè)矛盾，就可以利用不同表面形狀的襯板（如平襯板、壓條板、突棱波形襯板、階梯襯板、螺旋襯板、溝糟襯板等），使與研磨體具有不同的摩擦系數(shù)來改變研磨體的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，以適應(yīng)物料粉磨過程的要求，從而提高粉磨效率。
　　磨機(jī)隔倉板的作用是：⑴將研磨體分隔開。在粉磨過程中，物料的粒徑向磨尾的方向減少，對(duì)研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的要求也由開始的以沖擊作用為主而逐漸變?yōu)橐匝心プ饔脼橹?，使用隔倉板就可以將沖擊作用為主的研磨體（如較大的鋼球）和以研磨為主的研磨體（如鋼段和小鋼球）進(jìn)行分級(jí)。同時(shí)也可以將以沖擊作用為主的研磨體根據(jù)其沖擊作用的大小而進(jìn)行粗略的分級(jí)（如三倉磨的一、二倉）；⑵防止大顆粒物料竄向出料端，隔倉板對(duì)物料有篩分作用，只允許小于篩孔的物料通過，防止過大顆粒進(jìn)入沖擊力較弱的區(qū)域；⑶控制磨內(nèi)物料的流速，隔倉板上篩孔的數(shù)量、大小、排列方式都可以影響物料的通過能力；⑷能控制和改善磨機(jī)通風(fēng)狀況，因此也就決定了磨內(nèi)物料的充填程度，控制了物料在磨內(nèi)經(jīng)受的粉磨時(shí)間，可起到統(tǒng)一產(chǎn)量和質(zhì)量、穩(wěn)定磨機(jī)正常生產(chǎn)的作用。
　　目前立窯水泥企業(yè)使用規(guī)格為φ2.2m及其以下的球磨機(jī)，盡管磨機(jī)是新購置的，但制造磨機(jī)所使用的圖紙，還在沿用二十世紀(jì)五、六十年代的設(shè)計(jì)資料。如：進(jìn)料口為90°的直角進(jìn)料、磨頭進(jìn)料螺旋葉片角度為37°、隔倉板位置和襯板形式等一律照舊。因此，出現(xiàn)進(jìn)料口有物料滯留區(qū)、進(jìn)料速度慢、影響通風(fēng)面積、對(duì)預(yù)粉碎后的物料各倉位產(chǎn)生粉磨不均衡、粉磨效率低等現(xiàn)象，限制了球磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)。進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪C(jī)結(jié)構(gòu)調(diào)整，無疑是十分必要的。
3.2.3合理調(diào)整研磨體裝載量與級(jí)配
　　由于粉磨工藝條件的變化，傳統(tǒng)的填充率設(shè)計(jì)和配球方法已很難適應(yīng)目前磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的需要。必須根據(jù)實(shí)際的入磨物料粒度、易磨性系數(shù)（或相對(duì)易磨性系數(shù)）、襯板及隔倉板的形式、安裝位置、磨機(jī)功率、轉(zhuǎn)速等，進(jìn)行必要的各倉位研磨體動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、計(jì)算確定。
①研磨體裝載量
　　磨機(jī)內(nèi)研磨體（鋼球、鋼段）的裝載量一般根據(jù)磨機(jī)的有效直徑、有效長度、填充系數(shù)和研磨體的比重等計(jì)算確定，較麻煩?，F(xiàn)特推薦一個(gè)由黃有豐教授提出并經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)可使用的筒易公式：
研磨體裝載量G=D2L t
式中：D為磨機(jī)的有效直徑 m；
L為磨機(jī)的有效長度 m。
另還可根據(jù)研磨體裝載量的噸數(shù)大致確定應(yīng)配多大功率的電機(jī)。即1噸研磨體量要求配備約10-12kW的電機(jī)功率。
研磨體的級(jí)配與入磨物料的粒度有著直接的關(guān)系，入磨物料的粒度一旦有變化，研磨體的級(jí)配則應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。
磨機(jī)填充率（系數(shù)）
　　裝入磨內(nèi)研磨體之容積占磨機(jī)有效容積的百分比稱為磨機(jī)的填充系數(shù)，又稱填充率。它是反映磨內(nèi)研磨體裝載量多少的一種常用表示方法。其值與磨機(jī)的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、粉磨形式、粗或細(xì)粉磨以及研磨體材質(zhì)等因素有關(guān)。管磨機(jī)和球磨機(jī)較低，一般為0.40以下。
　　關(guān)于磨機(jī)各倉的填充率（系數(shù)）對(duì)磨機(jī)產(chǎn)量的影響己有許多文章、專著介紹，恕不在此贅述。但對(duì)每一臺(tái)磨機(jī)而言，在工藝條件相對(duì)穩(wěn)定的情況下，都存在有一個(gè)最佳的填充率，此時(shí)產(chǎn)量最高而電耗又最低。我國設(shè)計(jì)的中小型磨機(jī)，產(chǎn)品說明書中給定的填充率取值偏低，包括研磨體級(jí)配基本不適用，而配套的電機(jī)又有較多的富余。
　　在粉磨容積不變的情況下，適當(dāng)提高填充率（研磨體裝載量），增大研磨體對(duì)物料的粉磨概率，不失為磨機(jī)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的有效方法。但相同規(guī)格的磨機(jī)因采用不同的粉磨工藝流程，其填充率也不同。如開流磨，為必須達(dá)到和穩(wěn)定出磨產(chǎn)品的細(xì)度指標(biāo)，故Ⅱ倉（細(xì)磨倉）的填充率應(yīng)大于Ⅰ倉（粗磨倉）1-4%，以使物料在磨內(nèi)流速不致太快；而圈流粉磨工藝則為發(fā)揮選粉設(shè)備對(duì)出磨物料的分級(jí)作用而要求物料在磨內(nèi)流速必須加快，此時(shí)Ⅱ倉（細(xì)磨倉）的填充率應(yīng)小于Ⅰ倉（粗磨倉）。如為了提高水泥粉的比表面積，有意識(shí)地加大Ⅱ倉（細(xì)磨倉）的填充率，則是例外。
③研磨體級(jí)配
　　為了使磨機(jī)的粉磨效率提高，不僅要考慮研磨體的裝載量，而且還必須確定用那幾種規(guī)格的研磨體及它們的用量，即研磨體的級(jí)配。
　　磨機(jī)在進(jìn)行粉磨時(shí)，物料一方面受到研磨體的沖擊作用，另一方面也受到研磨體的研磨作用。顯然，在單位時(shí)間內(nèi)，研磨體與物料接觸點(diǎn)越多，粉磨越容易完成。當(dāng)磨機(jī)裝載量一定時(shí)，要增加物料與研磨體的接觸，則研磨體的尺寸越小越好。但另一方面，要想將較大物料塊擊碎，則研磨體必須有足夠的沖擊能力才行。磨機(jī)的任務(wù)是既要保證對(duì)較大的料塊進(jìn)行破碎，而又要將物料研磨到一定的細(xì)度，因此，在其它條件一定的情況下（如磨機(jī)各倉長度、入磨物料粒度等），這個(gè)任務(wù)只有通過選擇大小適合的研磨體和將它們合理配比才能完成。
4球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)的主要途徑
　　實(shí)踐證明：“磨前增加預(yù)粉碎工藝、磨內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)、磨后選擇高效選粉機(jī)”是實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)的主要途徑。其中磨前細(xì)碎是“前提”，磨內(nèi)改造是“根本”，磨后優(yōu)選是“保證”。
4.1預(yù)粉碎工藝
4.1.1預(yù)粉碎設(shè)備
球磨機(jī)是一種能量利用率較低的粉磨設(shè)備，尤其是研磨體以拋落狀態(tài)為主的Ⅰ倉。用能量利用率較高的其它粉碎設(shè)備，來代替球磨機(jī)Ⅰ倉的工作，對(duì)磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)是非常有效的。近十幾年來，國外許多先進(jìn)的裝備技術(shù)被國內(nèi)引進(jìn)、消化、吸收，國產(chǎn)預(yù)粉碎設(shè)備出現(xiàn)一個(gè)新的制造高潮。先后用于立窯水泥企業(yè)的有：細(xì)碎顎式破碎機(jī)（PEX）、立軸反擊式破碎機(jī)（PCXL）、高細(xì)錘式破碎機(jī)（PCX）、立式?jīng)_擊式破碎機(jī)（PLJ）、篩分滾壓破碎機(jī)（SCP）、噴射式破碎機(jī)（PSL）等等。選擇細(xì)碎破碎機(jī)時(shí)，首先要看它的結(jié)構(gòu)、工作原理是否先進(jìn)？物料進(jìn)入破碎機(jī)后，運(yùn)動(dòng)軌跡是否合理？能否在破碎腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)多功能復(fù)合粉碎？然后，還必須考慮其單產(chǎn)電耗是否經(jīng)濟(jì)？金屬消耗量是否較低？環(huán)保指標(biāo)能否達(dá)標(biāo)？總之一句話，要使生產(chǎn)可靠性與技術(shù)先進(jìn)性較好地統(tǒng)一起來。此外，擠壓機(jī)（輥壓機(jī)）、立式磨、棒磨機(jī)也都可以作為預(yù)粉碎設(shè)備，效果都很好。
4.1.2預(yù)粉碎工藝流程
　　根據(jù)預(yù)粉碎物料的情況來分，工藝流程可分為：單物料預(yù)粉碎和配合料預(yù)粉碎。前者是單一的減小某種物料的粒度；而后者不僅減小了物料粒度，而且使配合料的各組分進(jìn)一步混合均化，有利于粉磨產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
　　無論是單物料還是配合料的預(yù)粉碎，都可以分為開路和閉路兩種流程。與普通粉磨工藝一樣，開路流程簡單，一次性投資省，但產(chǎn)品粒度波動(dòng)大，對(duì)球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)幅度有一定限制，使隔倉板的位置及研磨體的級(jí)配不可能始終處于十分合理的狀態(tài)；而閉路流程較復(fù)雜，設(shè)備投資較多，但產(chǎn)品粒度均齊，細(xì)度容易調(diào)節(jié)、控制，更有利于研磨體的級(jí)配優(yōu)化和球磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)。采用擠壓機(jī)（輥壓機(jī)）作預(yù)粉碎設(shè)備時(shí)，選擇閉路流程更為重要。因?yàn)?，國產(chǎn)擠壓機(jī)出料中未被真正擠壓的漏料，約占總量的15%左右。這些漏料與擠壓機(jī)真正產(chǎn)品料餅的物理性能（粒度、易磨性等）差異很大，對(duì)球磨機(jī)的產(chǎn)、質(zhì)量有明顯影響。所以，選用打散分級(jí)機(jī)與擠壓機(jī)組成預(yù)粉碎閉路流程十分必要。打散分級(jí)機(jī)可以將擠壓機(jī)的漏料和粒度不合格的粗料選出，待其返回?cái)D壓機(jī)喂料倉后，既解決了擠壓機(jī)的邊緣效應(yīng)（漏料）的負(fù)面影響，又緩解了擠壓機(jī)過飽和喂料的需求；同時(shí)，依靠打散分級(jí)機(jī)對(duì)預(yù)粉碎產(chǎn)品的把關(guān)，擠壓機(jī)可以采用“低壓大循環(huán)”的運(yùn)行機(jī)制，以減輕輥面磨損、提高安全運(yùn)轉(zhuǎn)率、延長設(shè)備使用壽命。
4.1.3球磨機(jī)工藝參數(shù)調(diào)整
當(dāng)球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)增加預(yù)粉碎工藝后，必須及時(shí)調(diào)節(jié)粉磨工藝參數(shù)。
　　①鋼球級(jí)配：在維持裝載量不變的情況下，要降低各倉的平均球徑。Ⅰ倉以60±5mm為宜。如果入磨物料粒度均齊，則應(yīng)將大規(guī)格的鋼球揀出；如果入磨物料粒度不均齊，則也應(yīng)減少大球，增補(bǔ)相同裝載量的小球。
　?、诟魝}板位置：入磨物料粒度減小后，粉磨所需要的破碎能力與空間相應(yīng)減小，因此根據(jù)磨內(nèi)篩析曲線，適當(dāng)向磨頭方向移動(dòng)隔倉板位置，有利于保持粉磨速度的均衡和倉位的匹配。
　　③圈流磨出磨物料細(xì)度：入磨物料經(jīng)過預(yù)粉碎后，不僅粒度減小，而且易磨性也不同程度地得到了改善，導(dǎo)致出磨物料中的細(xì)粉更細(xì)且含量更多。為此，應(yīng)將出磨物料細(xì)度指標(biāo)（篩余），由原來的R0.08=40±3%調(diào)整到R0.08=30±3%。
　?、芟到y(tǒng)循環(huán)負(fù)荷率：增加預(yù)粉碎工藝的圈流粉磨系統(tǒng)，應(yīng)選擇高效選粉機(jī)來完成產(chǎn)品分級(jí)任務(wù)，盡量減少粗粉回料量，增加成品細(xì)粉量。系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷率應(yīng)控制在100%以下，以較高的選粉效率實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)的優(yōu)質(zhì)節(jié)能高產(chǎn)。
4.2磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
　　球磨機(jī)的機(jī)型、直徑、長度、轉(zhuǎn)速、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和研磨體選擇都應(yīng)根據(jù)物料特性來確定，最好事先通過模擬試驗(yàn)找出最佳參數(shù)。對(duì)現(xiàn)有設(shè)備，由于機(jī)型、規(guī)格已經(jīng)確定，可供優(yōu)化選擇的除改變物料品種、粒度、水分外，主要是內(nèi)部結(jié)構(gòu)和研磨體等的優(yōu)化，控制合適的物料流速。
4.2.1加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)
　　磨內(nèi)通風(fēng)對(duì)產(chǎn)質(zhì)量都有明顯影響，通風(fēng)好，不僅可將細(xì)粉及時(shí)排出磨機(jī)，以免形成過粉磨，而且還可以帶走粉磨熱量，降低磨內(nèi)溫度，減少石膏脫水和尾倉糊球堵篦。一般圈流磨內(nèi)風(fēng)速為0.8-1.0m/s，而開流磨由于磨內(nèi)溫度高，風(fēng)速要比圈流磨的高些。有些廠采用的是90年代以前設(shè)計(jì)的球磨機(jī)，在結(jié)構(gòu)上一般都存在風(fēng)路不暢的問題，可以通過在進(jìn)料口處開通風(fēng)口、進(jìn)料口螺旋的改進(jìn)、下料溜子作成階梯形、放大隔倉板和出料篦板的中心孔以及卸料口加強(qiáng)鎖風(fēng)等措施加以改進(jìn)，不僅解決了堵料現(xiàn)象，而且加大了通風(fēng)面積。
4.2.2隔倉板和出料篦板
早期設(shè)計(jì)的隔倉板及出料篦板，只是為了按功能劃分倉室、隔離大小鋼球和阻擋研磨體不被排出，而今則具有控制物料流速、平衡首尾倉的粉磨能力、提高料球比和防止反分級(jí)的作用，由此增大了研磨體動(dòng)能的有效利用，從而提高了產(chǎn)量。對(duì)老式球磨機(jī)便可按物料特性選擇帶篩分功能的隔倉板和出料篦板。篩分隔倉板是一種能對(duì)通過隔倉板的物料進(jìn)行粗細(xì)分級(jí)的新型隔倉板，其主要作用是對(duì)進(jìn)入細(xì)磨倉的物料進(jìn)行篩分，阻止粗顆粒進(jìn)入細(xì)磨倉，為細(xì)磨倉使用比表面積大、粉磨效率高的微型研磨體創(chuàng)造了條件，即新型隔倉板不僅增加了控制料流及平衡各倉粉碎能力的功能，而且可以實(shí)現(xiàn)粗細(xì)顆粒的分級(jí)和強(qiáng)制提升物料的作用，使較細(xì)的物料及早進(jìn)入細(xì)磨倉進(jìn)行粉磨。
4.2.3活化裝置
　　為充分發(fā)揮磨機(jī)的粉磨潛力，磨內(nèi)還可增設(shè)活化裝置，為微介質(zhì)創(chuàng)造三維的運(yùn)動(dòng)條件，強(qiáng)化研磨能力，使研磨體的動(dòng)能得以更充分利用，從而使粉磨效率大幅度地提高?；罨b置的主要結(jié)構(gòu)是在磨機(jī)襯板上安裝與磨機(jī)軸向成一定角度的梯形裝置，其高度約為磨機(jī)筒體直徑的20-30%，厚度為40mm左右，寬度同襯板寬度。視產(chǎn)品的不同要求，沿磨機(jī)軸向安裝2-5道，縱向與磨機(jī)襯板每隔一塊安裝一塊。由于活化裝置的作用，研磨體在磨內(nèi)除沿著磨機(jī)襯板作圓周運(yùn)動(dòng)外，還作軸向運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，離筒體襯板較遠(yuǎn)的研磨體因磨機(jī)襯板不能有效帶動(dòng)而運(yùn)動(dòng)程度減弱的滯留區(qū)因活化裝置的作用可得到消除。
4.2.4襯板
　　襯板除起防護(hù)作用外主要是用來調(diào)節(jié)研磨體的動(dòng)態(tài)分布和運(yùn)動(dòng)軌跡，它的形式要與磨機(jī)轉(zhuǎn)速、物料特性相匹配。各種新型襯板的使用，對(duì)研磨體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的調(diào)節(jié)以及對(duì)物料的適應(yīng)性都有了較大的改善。磨機(jī)尾倉選用雙曲面襯板，在軸向和圓周方向均有傾斜曲面，不僅能夠增加鋼球的橫向分級(jí)，還能提高鋼段、鋼球的研磨效率。
分級(jí)襯板可使磨機(jī)內(nèi)研磨體實(shí)現(xiàn)分級(jí)，形成大球打大料、小球打小料的理想狀態(tài)。
　 球磨機(jī)工況的最佳化，即是指磨內(nèi)對(duì)物料的破碎能力與研磨能力相匹配與平衡。其關(guān)鍵在于磨內(nèi)研磨體的填充率與級(jí)配。傳統(tǒng)的球磨機(jī)工藝參數(shù)，都是以當(dāng)時(shí)的機(jī)、電條件和粉磨理論為依據(jù)而確定的。如今進(jìn)相機(jī)、變頻調(diào)速器的使用和大型滾動(dòng)軸承代替軸瓦，生產(chǎn)實(shí)踐早已突破了傳統(tǒng)的工藝規(guī)范：磨內(nèi)填充率由29-31%提高到36-40%，磨機(jī)轉(zhuǎn)速也提高了5-10%，有的甚至接近臨界轉(zhuǎn)速，研磨體裝載量也相應(yīng)增加等等，磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)十分明顯。
4.2.5適當(dāng)加快磨機(jī)轉(zhuǎn)速
　　適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速對(duì)直徑較小的磨機(jī)比較有效，因?yàn)檫@些磨機(jī)由于直徑小，鋼球的沖擊力不強(qiáng)，加快轉(zhuǎn)速后可強(qiáng)化磨機(jī)的粉碎能力，這是因?yàn)椋孩偌涌燹D(zhuǎn)速就是增加了磨內(nèi)每個(gè)研磨介質(zhì)的沖擊次數(shù)。②使磨內(nèi)研磨介質(zhì)之間、研磨介質(zhì)與襯板之間的摩擦、研磨作用加強(qiáng)。

4.3圈流粉磨與高效選粉機(jī)
　　圈流粉磨工藝是球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)高產(chǎn)的重要途徑。與之配套的選粉機(jī)也因技術(shù)進(jìn)步的需要，由傳統(tǒng)的第一代離心式選粉機(jī)、第二代旋風(fēng)式選粉機(jī)發(fā)展到第三代籠式高效選粉機(jī)。
通過對(duì)粉磨方法及粉磨工藝的研究可知，調(diào)節(jié)選粉機(jī)產(chǎn)品的粒度分布可以提高水泥的強(qiáng)度，而不一定要由提高粉磨細(xì)度來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。因此通過對(duì)水泥細(xì)度與產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系的研究及選擇性能更為優(yōu)越的選粉機(jī)，可以探索更節(jié)能的粉磨方法。
4.3.1圈流粉磨工藝
　　圈流粉磨系統(tǒng)是利用選粉機(jī)將粉磨后的合格細(xì)粉分選出來，不合格的粗粉返回磨機(jī)重新粉磨，來進(jìn)行粉磨作業(yè)的。在我國常用“循環(huán)負(fù)荷率”和“選粉效率”這兩個(gè)技術(shù)參數(shù)來調(diào)控圈流粉磨系統(tǒng)的工況?！把h(huán)負(fù)荷率”是指選粉機(jī)的回料量（粗粉）與成品量（細(xì)粉）之比；“選粉效率”是指選粉機(jī)選取的成品量與選粉機(jī)喂料中的細(xì)粉量之比；它們都可以用出磨物料細(xì)度、回料細(xì)度、成品細(xì)度的篩余檢測值，計(jì)算而得：

K=T/Q=（A－C）/（B－A）
E=[（100－C）/（100－A）][1/（1+K）]
式中 K 循環(huán)負(fù)荷率，%
T 選粉機(jī)回料量，t／h
Q 選粉機(jī)成品量，t／h
E 選粉效率，%
A 選粉機(jī)喂料（出磨物料）細(xì)度，R0.08%
B 選粉機(jī)回料細(xì)度，R0.08%
C 選粉機(jī)成品細(xì)度，R0.08%
從以上公式分析可得：
①當(dāng)出磨物料細(xì)度A和選粉機(jī)成品細(xì)度C基本不變時(shí)，循環(huán)負(fù)荷率K越高，則選粉效率E越低；
②當(dāng)出磨物料細(xì)度A和選粉機(jī)成品細(xì)度C基本不變時(shí)，選粉機(jī)回料細(xì)度B越大，則循環(huán)負(fù)荷率K越小，選粉效率E越高。
因此，在圈流粉磨工藝中，可以利用此結(jié)論，來調(diào)控系統(tǒng)工況和評(píng)價(jià)選粉機(jī)工作性能的優(yōu)劣。即：維持出磨物料細(xì)度A和選粉機(jī)成品細(xì)度C基本不變，如果回料細(xì)度（篩余）越大，說明選粉機(jī)選粉效率越高，分級(jí)性能越好；反之如回料細(xì)度越小，則選粉效率越低。
4.3.2選粉機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
選粉機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是“分散”、“分級(jí)”和“收集”?！胺稚ⅰ笔侵高M(jìn)入選粉機(jī)的物料要盡可能地拋撒開來，物料顆粒之間要形成一定的空間距離。因此，撒料盤的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、撒料空間大小、物料水分及物料流量都直接影響著布料的分散率；“分級(jí)”是指物料分散后，在選粉室停留的有限時(shí)間內(nèi)，要充分利用氣流各種形式的分選功能，把物料的粗、細(xì)顆粒盡可能地分開，并送至各自的出口。因此，氣體流量、氣流速度、氣流方式、氣固交匯點(diǎn)和流場分布以及選粉室數(shù)量、結(jié)構(gòu)等對(duì)分級(jí)效率影響很大；“收集”是捕捉粗粉和細(xì)粉的能力，這與收集方式和收集部件的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)。
　　1979年日本小野田公司開發(fā)了O-Sepa選粉機(jī)，它不僅保留了旋風(fēng)選粉機(jī)外循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，而且采用籠型轉(zhuǎn)子平面螺旋氣流選粉原理，從而大幅度提高了選粉效率。以它為代表的籠式選粉機(jī)稱之為高效選粉機(jī)，也被稱為繼離心式選粉機(jī)、旋風(fēng)式選粉機(jī)之后的第三代選粉機(jī)。它的選粉效率一般在80%以上，但它不帶細(xì)粉收集裝置，需要配備處理風(fēng)量較大的袋收塵器或電收塵器，這增加了設(shè)備投資和工藝布置復(fù)雜的程度，在一定程度上限制了它的推廣和應(yīng)用。轉(zhuǎn)子式旋風(fēng)選粉機(jī)也簡稱為轉(zhuǎn)子式選粉機(jī)。它是上世紀(jì)90年代，將籠型轉(zhuǎn)子選粉原理嫁接于旋風(fēng)選粉機(jī)而形成的一種實(shí)用于立窯水泥廠的中、小型高效選粉機(jī)。針對(duì)“分散”、“分級(jí)”和“收集”三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，它在結(jié)構(gòu)上比旋風(fēng)式選粉機(jī)有了突破性的改進(jìn)。
①采用高拋撒能力的撒料盤，使物料分散均勻、充分。主軸傳動(dòng)選用了調(diào)速電機(jī)，可改變?nèi)隽媳P轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度更加方便。
　?、谠谌隽媳P上方增加了一個(gè)籠形轉(zhuǎn)子，其倒錐形的表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋流及切向剪力，強(qiáng)化和穩(wěn)定了離心力分級(jí)力場，增大了分散能力和提高了分級(jí)效率。
　　③采用高效低阻的旋風(fēng)筒收集細(xì)粉，增大了進(jìn)風(fēng)渦旋角，延長了含塵氣流在旋風(fēng)筒內(nèi)的停留時(shí)間，從而提高了各級(jí)細(xì)粉和超細(xì)粉的收集量。
　　轉(zhuǎn)子式旋風(fēng)選粉機(jī)在一臺(tái)設(shè)備中，串聯(lián)上、中、下三個(gè)選粉室，根據(jù)物料在選粉過程中的粗、細(xì)粉比例變化，合理安排分級(jí)氣流的方向、速度和流量，將渦流分級(jí)、慣性分級(jí)、離心分級(jí)等科學(xué)地組合于一體，更加適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)下的粉磨工藝要求，給球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)提供了有效手段。
　　鹽城科行建材環(huán)保有限公司在選粉機(jī)進(jìn)風(fēng)管道上增設(shè)一旁路支鳳管作為二次風(fēng)管，并設(shè)置一機(jī)外調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)風(fēng)閥，二次風(fēng)氣流切向進(jìn)入選粉室內(nèi)，再次進(jìn)行分級(jí)，在風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變的情況下，對(duì)產(chǎn)品細(xì)度的控制更加靈活方便，相同細(xì)度時(shí)，比表面積可提高30-40m2/kg，成品的顆粒組成得到改善，水泥早期強(qiáng)度也有所提高。
4.3.3新型圈流粉磨系統(tǒng)
　　借鑒圈流粉磨工藝特點(diǎn)，合肥水泥研究設(shè)計(jì)院于前年開始研究用開流高細(xì)高產(chǎn)磨和高效選粉機(jī)組成新型的圈流粉磨系統(tǒng)，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，效果十分顯著，其增產(chǎn)節(jié)能可比開流粉磨系統(tǒng)和普通圈流粉磨系統(tǒng)提高30-80%，為水泥廠的粉磨增產(chǎn)節(jié)能提供了新的技術(shù)途徑
4.3.4開流改圈流粉磨后的工藝調(diào)整
開流改為圈流粉磨后應(yīng)作必要的工藝調(diào)整，主要有：
①鋼球級(jí)配。一倉鋼球平均球徑要適當(dāng)增大。
②隔倉板的篦孔孔隙尺寸應(yīng)適當(dāng)?shù)胤糯螅栽黾游锪显谀?nèi)的流動(dòng)速度。
③加大磨頭中空軸的喂料絞刀，以增加喂料量。
?、芗?xì)度控制，生料磨可適當(dāng)放寬，80μｍ孔篩余可控制在10%以下。水泥磨細(xì)度要提高，比原開流粉磨時(shí)要細(xì)2-3%左右，以確保水泥的強(qiáng)度。

4.4合理調(diào)整研磨體級(jí)配
4.4.1研磨體合理調(diào)整的依據(jù)
研磨體的合理調(diào)整，主要根據(jù)被粉磨物料的物理化學(xué)性能、粉磨方式以及要求的產(chǎn)品細(xì)度等因素來確定。篩余曲線分析又是判斷研磨體級(jí)配是否合理的有效手段。研磨體合理調(diào)整的依據(jù)：
①入磨物料粒度
　 在鋼球裝載量一定時(shí)，小鋼球比大鋼球的總表面積大，與物料接觸的機(jī)會(huì)多，而單個(gè)大鋼球的能量大，沖擊粉碎大。被粉磨的物料平均粒度大、硬度大時(shí)，選用鋼球的平均球徑應(yīng)當(dāng)大些，反之應(yīng)小些。磨機(jī)直徑小的，鋼球平均球徑也小些。另外生料磨比水泥磨的鋼球平均球徑要大些。
②入磨物料的易磨性
入磨物料的易磨性好，可選用小鋼球；易磨性差，則必須選用大鋼球。
③磨內(nèi)單位容積物料通過量
　　選用鋼球直徑大小還與磨內(nèi)單位容積物料通過量有一定的關(guān)系。閉路粉磨時(shí)，選粉機(jī)的回磨粗粉使磨內(nèi)單位容積物料通過量增加，使鋼球在沖擊時(shí)受到一定的緩沖作用，循環(huán)回料量多，因此鋼球的直徑要選用得大些，反之則小。
④出磨物料的細(xì)度要求
對(duì)出磨物料的細(xì)度要求較細(xì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)選用小鋼球，反之則大。
⑤單倉磨一般都用鋼球而不用鋼段；二倉磨一般前倉用鋼球，后倉用鋼段。
⑥研磨體必須大小搭配，鋼球的規(guī)格通常用3-5級(jí)，鋼段一般用2-5級(jí)。
⑦各級(jí)鋼球的比例可按兩頭小，中間大的原則配合，用兩種鋼段時(shí)，各占一半即可。
⑧在滿足物料粒度要求的前提下，平均粒徑應(yīng)竟盡可能小些，以增加接觸面積和單位時(shí)間的沖擊次數(shù)，鋼段的直徑與長度比要小些，因?yàn)閺较蚰p快，鋼段長度與直徑之差以5mm為宜。
4.4.3合理調(diào)整回粉率和鋼段級(jí)配
　　一般在閉路粉磨中，為了減少過粉磨現(xiàn)象，往往填充率I倉高于Ⅱ倉，使物料在磨內(nèi)流速加快，適當(dāng)提高回粉率。回粉率為100-150％時(shí)，往往臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最高?；胤勐蔬^高，雖然細(xì)度合格，但比表面積降低。這次改動(dòng)時(shí)將Ⅱ倉的填充率高于Ⅰ倉，并適當(dāng)降低鋼球平均球徑和鋼段直徑，減慢磨內(nèi)流速，同時(shí)調(diào)整選粉機(jī)大、小風(fēng)葉數(shù)量，從而降低了回粉率。仍以上述的水泥磨為例，在臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和篩余值不變的情況下，僅僅調(diào)整鋼段級(jí)配和選粉機(jī)的回粉率，即能明顯提高了水泥比表面積和早期強(qiáng)度。
生產(chǎn)過程中，隨著鋼球、鋼段的磨損，填充率降低，首先觀察到的不是臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的下降，而是回粉率的提高、水泥比表面積的減小、水泥3d抗壓強(qiáng)度的下降。當(dāng)回粉率太高以后，會(huì)引起飽磨，此時(shí)才導(dǎo)致臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的下降。所以，必須根據(jù)回粉率的多少、比表面積的大小來確定是否補(bǔ)充研磨體。一旦臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降很多，則應(yīng)倒倉重新進(jìn)行研磨體級(jí)配。
4.4.4水泥細(xì)磨倉的研磨體
　　研磨體是磨機(jī)優(yōu)化的主要措施之一。目前國外水泥磨機(jī)在細(xì)磨倉趨向于使用小鋼球代替鋼段，因?yàn)槭褂娩摱蔚哪芎妮^高，一般約高20-30%。優(yōu)質(zhì)小鋼球的磨耗比鋼段小得多，鋼球磨出的水泥顆粒形貌多呈球形，又比鋼段磨出的要好。但使用鋼段也有好的方面，如物料流速較快、能防止水泥在磨內(nèi)結(jié)團(tuán)。
　　 近年來，對(duì)于水泥細(xì)磨倉的研磨體究竟采用鋼段還是采用鋼球好，已有不少文章發(fā)表。有的主張用鋼段，有的主張用鋼球。對(duì)此不能一概而論，應(yīng)從粉磨角度進(jìn)行具體分析。
　　磨機(jī)的粉磨功能總體上包括破碎與研磨兩個(gè)部分，磨機(jī)工況的最優(yōu)化即是使破碎與研磨能力達(dá)到平衡，從而提高粉磨效率，此時(shí)產(chǎn)量與成品細(xì)度均在較好水平，這也是解決粉磨問題的最基本原則。正確分析不同工況下破碎與研磨能力的匹配情況，才是決定細(xì)磨倉的研磨體采用鋼段還是采用鋼球的判斷依據(jù)。
①球與段的研磨功能差異
　　磨機(jī)各倉實(shí)際上都具有破碎及研磨功能，只是主次及程度不同而已。細(xì)磨倉的主要功能是研磨，而小鋼球與小鋼段的研磨能力是不同的。物料填充在研磨介質(zhì)之間，研磨效率的高低主要取決于研磨介質(zhì)與物料之間的接觸表面積。若接觸表面積大，則研磨機(jī)會(huì)多，單位時(shí)間內(nèi)的成品生成率就高。等質(zhì)量的球與段相比，由于段的線接觸方式，從而明顯比球具有更高的接觸表面積。對(duì)于單倉而言，同樣的研磨體裝載量和同樣的喂入細(xì)料量，單位時(shí)間內(nèi)鋼段倉的成品生成量比鋼球倉要高，這是粉磨理論及應(yīng)用實(shí)踐所證明了的。需要指出的是，目前細(xì)磨倉的研磨介質(zhì)尺寸相對(duì)物料而言都太大，這里有篦縫寬度限制等原因。丹麥的康必登磨和我國開發(fā)的高細(xì)磨都較好地解決了這一問題，在細(xì)磨倉成功地應(yīng)用了微細(xì)鋼段，顯著地提高了研磨效率。當(dāng)然采用高效能的篩分隔倉板及磨尾回段裝置是成功的關(guān)鍵。因此應(yīng)當(dāng)明確，對(duì)于細(xì)磨和超細(xì)磨，段比球的研磨效率要高。

②細(xì)磨倉選用小鋼球的必要充分條件
a.圈流粉磨
　　開流粉磨，磨機(jī)內(nèi)物料一次性通過，出磨料即為成品，因此對(duì)研磨的能力要求較高。圈流粉磨則需保證一定的物料循環(huán)量，無論采用離心或高效選粉機(jī)，磨尾卸料的細(xì)度篩余（80μm）一般控制在30-40%，所以對(duì)研磨能力的要求相對(duì)低于開流磨。為保證成品細(xì)度，開流磨的細(xì)磨倉一般應(yīng)采用鋼段。圈流磨的細(xì)磨倉可采用小鋼球，一方面可加快物料流速，增加通過量；另一方面入細(xì)磨倉的物料篩余（200μm）要比開流磨高，對(duì)保證有一定的小鋼球沖擊有好處。但這是總的選擇原則，還視具體工況而定。
b.預(yù)粉碎
　　磨前的預(yù)粉碎有一級(jí)或多級(jí)和開流或圈流，它決定了入磨物料的粒度。目前高效細(xì)碎機(jī)、輥壓機(jī)等可明顯降低入磨粒度，甚至80%左右的物料在2mm以下，這實(shí)際上已完成了磨機(jī)Ⅰ倉的大部分功能，緩解了磨機(jī)的負(fù)擔(dān)。預(yù)破碎效果好，則鋼球的平均球徑可下降，研磨功能增強(qiáng)，進(jìn)入細(xì)磨倉的物料篩余降低，從而細(xì)磨倉的研磨負(fù)擔(dān)減輕。若入料粒度穩(wěn)定在很好的水平上，則開流磨的細(xì)磨倉也可采用小鋼球，既能保證細(xì)度，又提高了產(chǎn)量。相反，若預(yù)粉碎環(huán)節(jié)很差，磨機(jī)Ⅰ倉完全成了破碎倉，則細(xì)磨倉的研磨負(fù)擔(dān)加重，即使圈流磨也不能輕易使用小鋼球。盡管調(diào)節(jié)選粉機(jī)能控制細(xì)度，但可能因研磨能力不足而無形中犧牲了產(chǎn)量。
c.磨機(jī)長度
　　這主要針對(duì)開流磨而言。目前水泥廠使用十幾米開流長磨的為數(shù)不少，一般分三至四倉。磨機(jī)長度決定了物料的粉磨路徑即粉磨時(shí)間的長短，長磨機(jī)內(nèi)物料的有效粉磨時(shí)間自然要長。況且較雙倉短磨，長磨機(jī)的合理多倉使粉磨功能更加明確，研磨體級(jí)配易于合理，粉磨效率大為提高。由于細(xì)磨倉的負(fù)擔(dān)減輕，對(duì)研磨要求降低。若預(yù)破碎好，則采用小鋼球?yàn)橐?。如此時(shí)再使用鋼段，一方面會(huì)減緩物料流速，降低產(chǎn)量；另一方面容易造成過粉磨現(xiàn)象，產(chǎn)生糊段及逆粉碎效應(yīng)，反而降低研磨效率。而開流短磨一般首選鋼段。
d.倉長比例
　　這主要針對(duì)圈流磨而言。目前雙倉圈流磨的Ⅰ、Ⅱ倉長度各廠并非完全相同。有比例為1:2的，也有接近1:1的。1:2的比例為正常范圍，此時(shí)Ⅱ倉選用小鋼球比較合適。若兩倉長度相近，則易造成Ⅰ倉粗磨能力過剩而Ⅱ倉細(xì)磨能力不足。Ⅰ倉的鋼球級(jí)配不可能過多，這就制約了其研磨能力，此時(shí)Ⅱ倉的研磨負(fù)擔(dān)加重。若再使用小鋼球，則Ⅱ倉在相對(duì)減少的粉磨容積中難以完成所需的研磨任務(wù)，最后導(dǎo)致產(chǎn)量下降。出現(xiàn)這種情況，應(yīng)在Ⅱ倉中換上鋼段，同時(shí)加強(qiáng)預(yù)粉碎，盡可能降低Ⅰ倉的鋼球直徑。必要時(shí)根據(jù)磨內(nèi)篩余曲線分析，調(diào)整隔倉板的位置，挪動(dòng)一塊或半塊襯板的距離，加強(qiáng)Ⅱ倉的研磨。對(duì)細(xì)度要求高的水泥，應(yīng)多選用小鋼段。
e.粉磨水泥的品種
　　這主要針對(duì)水泥而言。水泥的品種不同，則對(duì)粉磨的細(xì)度要求也不同。茲舉兩種：快硬（或超細(xì)）水泥和多混合材摻量水泥。前者要求水泥水化快、早強(qiáng)高。除礦物組成有要求外，對(duì)水泥的細(xì)度控制也很嚴(yán)格。這也對(duì)磨機(jī)的粉磨提出了更高要求。此時(shí)無論開流長磨還是圈流磨都應(yīng)考慮在細(xì)磨倉使用小鋼段，而對(duì)鋼球的使用一定要慎重。從目前的應(yīng)用實(shí)踐看，用鋼段磨制的超細(xì)水泥效果較好。對(duì)于第二種水泥，為降低生產(chǎn)成本，工廠盡可能地多摻混合材，礦渣甚至達(dá)到40-50%的比例。礦渣的易磨性差，因此已有采用單獨(dú)粉磨的工藝。對(duì)于共同粉磨時(shí)，磨機(jī)的研磨功能必須很強(qiáng)。若摻量很高，則喂料中細(xì)礦渣及循環(huán)回磨的細(xì)料之和比例很高，而粗磨倉對(duì)這些料的研磨作用有限，主要在細(xì)磨倉中完成。很明顯細(xì)磨倉應(yīng)優(yōu)先使用小鋼段，否則即使高效選粉機(jī)也難以提高產(chǎn)量，因?yàn)槟C(jī)研磨能力不足，磨尾卸料中成品量有限，若再提高磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷，則磨機(jī)更適應(yīng)不了。
f.水泥顆粒的球形化
如前所述，水泥顆粒的球形化程度越高，則水泥的強(qiáng)度越高。隨著水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)強(qiáng)度尤其是早期強(qiáng)度的要求更高。為此應(yīng)創(chuàng)造條件，在水泥磨的細(xì)磨倉提倡使用小鋼球。
4.4.5研磨體的合理補(bǔ)充
確定研磨體補(bǔ)充量的方法一般為：
①用單位產(chǎn)品的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量/磨機(jī)年產(chǎn)量）乘以磨機(jī)階段產(chǎn)量；
②用單位時(shí)間的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量/磨機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間）乘以磨機(jī)階段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間；
　?、墼诒匾目漳ズ笸Ｄ?，測量磨內(nèi)球（段）面距磨機(jī)中心線的高度除以磨機(jī)有效內(nèi)徑可簡易算得當(dāng)時(shí)的填充率，與原配球時(shí)填充率對(duì)比，計(jì)算補(bǔ)球量。
　　此外還有根據(jù)空磨時(shí)的主電動(dòng)機(jī)電流表值與經(jīng)驗(yàn)值比較確定研磨體補(bǔ)充量等多種方法。以上的各種方法事實(shí)上都有一定的局限性，這是因?yàn)槟C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程是一個(gè)不斷變化的復(fù)雜過程，影響因素很多，容易出現(xiàn)判斷失誤而造成盲目補(bǔ)球，反而影響磨機(jī)的產(chǎn)量。因此，管理較好的水泥企業(yè)是采用定期清倉的傳統(tǒng)辦法。
4.4.6研磨體填充率和級(jí)配合理與否的判斷依據(jù)和方法
　　研磨體裝載量和級(jí)配雖有些公式可以參考，但一般還是靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)配。鋼球級(jí)配還是以多級(jí)配球較多，在使用分級(jí)襯板時(shí)，磨倉長度各點(diǎn)處的物料平均粒徑是逐漸降低的，鋼球在各點(diǎn)處的平均球徑也應(yīng)該是逐漸降低，兩條曲線的走勢應(yīng)該是一致的。調(diào)整鋼球級(jí)配時(shí)要考慮到鋼球尺寸的減小并不是一致的。例如有文獻(xiàn)介紹，通過試驗(yàn)和計(jì)算得出，當(dāng)90mm的鋼球磨損至80mm時(shí)，80mm的鋼球變?yōu)?1.11mm，70mm的鋼球變?yōu)?3.20mm，60mm的鋼球變?yōu)?6.20mm。顯然，若只補(bǔ)大球，則平均球徑必然有變大的趨勢。
研磨體裝載量和級(jí)配是否合理，可通過下述四種方法在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整。
a.當(dāng)磨機(jī)出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細(xì)度粗時(shí)，說明研磨體裝載量不足或研磨體磨耗太大，此時(shí)應(yīng)添加研磨體。
　　b.當(dāng)磨機(jī)出現(xiàn)產(chǎn)量高、產(chǎn)品細(xì)度粗時(shí)，說明磨內(nèi)研磨體的沖擊力太強(qiáng)，研磨能力不足，物料的流速過快所致。此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少大球，增加小球和鋼段以提高研磨能力，同時(shí)減少研磨體之間的空隙，使物料在磨內(nèi)的流速減慢，延長物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間，以便得到充分的研磨。
　　c.如磨機(jī)出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細(xì)度細(xì)時(shí)，其原因可能是：小鋼球太多，大鋼球太少，致使磨內(nèi)沖擊破碎作用減弱，而相對(duì)研磨能力增強(qiáng)。
d.若磨機(jī)產(chǎn)量高、產(chǎn)品細(xì)度又細(xì)時(shí)，說明研磨體的裝載量和級(jí)配都是合理的。
②根據(jù)磨音判斷
　　在正常喂料的情況下，一倉鋼球的沖擊較強(qiáng)，有嘩嘩的聲音。若第一倉鋼球的沖擊聲音特別洪亮?xí)r，說明第一倉鋼球的平均球徑過大或填充率較大，若聲音發(fā)悶，說明第一倉鋼球的平均球徑過小或填充率過低了，此時(shí)應(yīng)提高鋼球的平均球徑和填充率，第二倉正常時(shí)應(yīng)能聽到研磨體的唰唰聲。
③檢查磨內(nèi)物料情況
　　在磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、正常喂料的情況下，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，球倉中的鋼球應(yīng)露出半個(gè)鋼球于料面上。如鋼球外露太多，說明裝載量偏多或鋼球平均球徑太大；反之，說明裝載量偏少或鋼球平均球徑太小。在細(xì)磨倉，研磨體應(yīng)以覆蓋著10-20mm的薄料層為宜。若蓋料過厚，說明研磨體裝載量不足或研磨體尺寸太小。
④根據(jù)篩析曲線判斷
　　研磨體級(jí)配合理、操作良好的磨機(jī)，其篩析曲線的變化應(yīng)當(dāng)是：在第一倉比較陡，靠近卸料端應(yīng)平滑下降。如曲線中出現(xiàn)斜度不大或有較長的一段接近水平線，則表明磨機(jī)的作業(yè)情況不良，物料在這一段較長距離過程中細(xì)度變化不大。其原因可能是研磨體的級(jí)配、裝載量和平均球徑大小等不合適，應(yīng)適當(dāng)改變研磨體級(jí)配或清倉剔除碎、小球段；如果隔倉板前后的篩余百分?jǐn)?shù)相差很大，說明兩倉能力不平衡，此時(shí)應(yīng)首先檢查隔倉板篦孔寬度是否符合要求，若過寬且超過規(guī)定數(shù)值2mm以上時(shí)，即應(yīng)更換或堵補(bǔ)；若有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)剔除堵物。也可能由于磨機(jī)各倉的長度比例不當(dāng)，前后倉破碎與研磨能力不匹配。先調(diào)研磨體的級(jí)配、裝載量和平均球徑，若無效，則應(yīng)改變倉的長度、比例。
4.4.7出磨物料中的“粒子”現(xiàn)象
　　在磨機(jī)產(chǎn)量、質(zhì)量正常時(shí)出磨物料中含有少量顆粒，如每班有10kg以下，則是正?，F(xiàn)象。如粒子過多，則應(yīng)分析原因并采取相應(yīng)措施。其原因一般為：
　?、僖粋}沖擊能力不夠。解決的辦法是向一倉加部分直徑比較大的鋼球一加Φ80或Φ90mm的鋼球200-500kg即可，粒子多時(shí)加多些。
　　②一倉的填充系數(shù)較二倉大很多。一倉的填充系數(shù)較二倉大很多，使物料流速過快，料塊來不及被擊碎就進(jìn)入了第二倉，未被充分破碎的顆粒就很多，這時(shí)，應(yīng)考慮增加二倉的填充系數(shù)，如總裝載量有限，則應(yīng)適當(dāng)減少一倉的球裝載量，使一倉的填充系數(shù)降低，保持物料在磨內(nèi)的流速適當(dāng)。

③入磨物料水分太大。
④磨內(nèi)通風(fēng)不良。
⑤隔倉板篦縫太寬。
4.5助磨劑在水泥粉磨中的應(yīng)用
　　在粉磨過程中，加入少量的外加劑，以消除細(xì)粉粘附和聚集現(xiàn)象，加快物料的粉磨速度，提高粉磨效率，還能提高3-30μm含量10-20%，有利于球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)。這類外加劑統(tǒng)稱為“助磨劑”。使用助磨劑在大多數(shù)情況下能提高磨機(jī)產(chǎn)量，特別是水泥需要細(xì)磨的情況下更顯重要。在國外助磨劑的應(yīng)用十分普遍，95%的水泥磨機(jī)都使用助磨劑。在國內(nèi)有些水泥廠，以前也使用過助磨劑，如：三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、石油酸鈉皂等一類化工廠下腳料，但由于來源短缺、價(jià)格增漲，漸漸停用。
　　從外加劑作用機(jī)理看，我們可以把助磨劑分為兩類：工藝型助磨劑和功能型助磨劑。工藝型助磨劑是降低物料表面能、減弱分子引力所產(chǎn)生的聚合作用、幫助外力作功時(shí)顆粒裂紋的加速擴(kuò)展，從而提高粉磨效率和產(chǎn)品的比表面積，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)；功能型助磨劑則是利用化學(xué)物質(zhì)特有的功能，激發(fā)材料活性、提高水泥強(qiáng)度、縮短凝結(jié)時(shí)間等實(shí)現(xiàn)磨機(jī)高產(chǎn)。因此，后者含有一部分堿性物質(zhì)。在建筑施工中，如果再使用混凝土外加劑，容易產(chǎn)生不兼容現(xiàn)象，造成水泥制品、水泥構(gòu)件質(zhì)量下降，特別在鋼筋銹蝕、混凝土開裂等方面，危害較為嚴(yán)重。
　　由此可見，在使用助磨劑時(shí)，盡量選擇工藝型助磨劑，如：HY-1高效水泥助磨劑等，該助磨劑是由石油精煉所得磺化芳烴的醇酸鹽、植物油等原材料，經(jīng)特殊工藝加工而成的中性物質(zhì)，不含Cl－、K+、Na+等對(duì)混凝土耐久性不利的成分，摻量0.6~0.8%，提高產(chǎn)量10~30%，增加比表面積20~80 m2/kg。如果粉磨工藝不得不添加功能型助磨劑時(shí)，那么，就在小磨試驗(yàn)前、后，都應(yīng)該請(qǐng)權(quán)威部門嚴(yán)格檢驗(yàn)認(rèn)定，方可投入批量使用。
使用助磨劑，可以獲得比表面積較高的粉磨產(chǎn)品，并減少過粉磨現(xiàn)象。同時(shí)，物料在磨內(nèi)的流速會(huì)加快，在磨內(nèi)停留時(shí)間縮短，引起出磨細(xì)度（篩余）的變化。對(duì)于開流粉磨來說，必須調(diào)節(jié)磨內(nèi)工況，適應(yīng)粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求；對(duì)于圈流粉磨則要控制出磨細(xì)度（篩余）在正常范圍之內(nèi)，決不允許有篩余值逐漸增大的現(xiàn)象發(fā)生。否則，不僅磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)降低，而且，還會(huì)引起循環(huán)負(fù)荷率增加、磨尾提升機(jī)過載、堵塞，甚至造成停產(chǎn)事故?？傊?，選擇和使用助磨劑是一項(xiàng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)工作，必須認(rèn)真做到以下五點(diǎn)：
①考慮入磨物料性質(zhì)，進(jìn)行小磨比較試驗(yàn)：由助磨機(jī)理所決定，助磨劑對(duì)物料的適應(yīng)性是各有差異的，要想得到最佳助磨效果，必須按要求的技術(shù)條件，先進(jìn)行小磨試驗(yàn)，然后優(yōu)選方案到大磨實(shí)施。
　　②注意粉磨工藝條件，選擇不同種類的助磨劑：助磨劑有氣、固、液三種狀態(tài)、幾十個(gè)品種；除了對(duì)物料適應(yīng)性、助磨功能不同之外，對(duì)干法磨、濕法磨、開流磨、圈流磨、烘干磨等使用的要求都不完全一樣，需要仔細(xì)試驗(yàn)、使用。
　?、凼褂弥?，應(yīng)對(duì)下續(xù)作業(yè)無不良影響：在生料磨使用助磨劑時(shí)，要考慮對(duì)燒成工藝的影響；在水泥磨使用助磨劑時(shí)，要考慮對(duì)包裝、散裝工藝以及建筑施工、水泥制品構(gòu)件質(zhì)量的影響。
　?、芤匾曋﹣碓春统杀荆褐┙o用戶帶來的經(jīng)濟(jì)效益與其價(jià)位、市場供應(yīng)有著密切關(guān)系，企業(yè)可通過綜合評(píng)估、核算后，再進(jìn)行優(yōu)化選擇。
　⑤助磨劑必須滿足環(huán)保要求：許多外加劑都是利用化工廠的下腳料配制的，經(jīng)常殘留著一些不利于環(huán)境保護(hù)的物質(zhì)。在選用助磨劑時(shí)，不要被低價(jià)位所迷惑，必須保證使用的助磨劑不污染環(huán)境，不危害員工身體健康。
5水泥粉體狀態(tài)與控制方法
　　水泥顆粒是一種人工粒體，水泥的群體顆粒具有高比表面積（單位質(zhì)量物質(zhì)的二相界面面積）與多分散性（某一樣品中每一顆粒都不盡相同）的兩大特征。
水泥的粉體狀態(tài)包括：磨細(xì)程度（細(xì)度和比表面積）、顆粒分布和顆粒形貌。
5.1水泥細(xì)度
水泥的粒度就是水泥的細(xì)度，水泥細(xì)度直接影響著水泥的凝結(jié)、水化、硬化和強(qiáng)度等一系列物理性能。
　　我國水泥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥產(chǎn)品的細(xì)度80μm方孔篩篩余不得超過10%。控制細(xì)度的方法簡單易行，在一定的粉磨工藝條件下，水泥強(qiáng)度與其細(xì)度有著一定關(guān)系。水泥的篩余量越小表示水泥越細(xì)，強(qiáng)度越高。但用這一方法進(jìn)行水泥質(zhì)量控制還存在較大問題：
① 當(dāng)水泥磨得很細(xì)時(shí)，如小于1%，控制意義就不大了。國外水泥普遍磨得很細(xì)，所以在國外水泥標(biāo)準(zhǔn)中幾乎全部取消了這一指標(biāo)。
② 當(dāng)粉磨工藝發(fā)生變化時(shí)，細(xì)度值也隨之變化。如開流磨篩余值偏大，圈流磨篩余值偏小，有時(shí)很難根據(jù)細(xì)度來控制水泥強(qiáng)度。
③細(xì)度值是指0.08mm篩的篩余量，即水泥中80μm顆粒含量（%）。眾所周知，≥64μm的水泥顆粒的水化活性已很低了，
以用80μm顆粒含量多少進(jìn)行水泥質(zhì)量控制還不能全面反映水泥的真實(shí)活性。
建議與國外一樣，用45μm篩篩余進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量控制。
5.2水泥的平均粒度
　　在水泥粉磨過程中，不是單顆粒的粉碎而是包含不同粒徑的顆粒體—粒群，所以在評(píng)述水泥細(xì)度時(shí)若只用篩余這一簡單的表示方法，差不多有90%多的水泥顆粒都通過篩孔成了篩下物，然而這些篩下物的顆粒大小并不清楚，故篩余量相同時(shí)比表面積也會(huì)出現(xiàn)很懸殊的現(xiàn)象，所以采用“平均粒徑”是另一種表示水泥細(xì)度的方法。它是描述水泥群體顆粒的一項(xiàng)指標(biāo)，可用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法求得，即將粒群分為若干個(gè)窄級(jí)別，任意一粒級(jí)的粒度為d，設(shè)該粒級(jí)的個(gè)數(shù)為n或占總粒群的質(zhì)量比為w，再用加權(quán)平均法得總粒群的平均粒度。
　　平均粒度有幾種表示法，如算術(shù)平均直徑、幾何平均直徑、調(diào)和平均直徑等。水泥工業(yè)常用的是中位徑，即是對(duì)應(yīng)粒度函數(shù)曲線50%處顆粒直徑，用D50或Dmod表示。通常用篩分法求出各級(jí)粒徑的累積百分?jǐn)?shù)，然后在對(duì)數(shù)概率紙上用作圖法很容易求出平均粒度。
　　水泥顆粒的平均粒度是表征水泥顆粒體系的重要幾何參數(shù)，但所能提供的粒度特性信息則非常有限，因?yàn)閮蓚€(gè)平均粒度相同的粒群，完全可能有不一樣的粒度組成（顆粒級(jí)配）。
5.3水泥比表面積
　　國外水泥標(biāo)準(zhǔn)大多規(guī)定比表面積指標(biāo)，一般都采用勃氏比表面積儀測定水泥比表面積，我國的硅酸鹽水泥和熟料的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定已與國外標(biāo)準(zhǔn)一致。其方法是根據(jù)一定量的空氣透過含有一定孔隙率和設(shè)定厚度試樣層時(shí)所受到的阻力，經(jīng)計(jì)算而得。粉料越細(xì)，比表面積值越大，空氣透過時(shí)的阻力也越大。水泥比表面積與水泥性能已存在著較好的關(guān)系。但用比表面積控制水泥質(zhì)量時(shí)，主要還有下述兩方面的不足：
①比表面積對(duì)水泥中細(xì)顆粒含量的多少反映很敏感，有時(shí)比表面積并不很高，但由于水泥顆粒級(jí)配合理，水泥強(qiáng)度卻很高。
②摻有混合材料的水泥比表面積不能真實(shí)反映水泥的總外表面積，如摻有火山灰質(zhì)混合材料，水泥比表面積往往會(huì)產(chǎn)生偏高現(xiàn)象。
5.4水泥的顆粒級(jí)配（粒度分布）
眾所周知，即使篩分細(xì)度相同或比表面積相近，水泥的性能有時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出較大的差異，其原因是粒度分布可能不同（顆粒形狀的因素也很重要），因此研究水泥粒度的表征、探索與水泥強(qiáng)度更精確的定量關(guān)系，有著非常重要的意義。
國內(nèi)外長期試驗(yàn)研究證明，水泥顆粒級(jí)配是水泥性能的決定因素，目前比較公認(rèn)的水泥最佳顆粒級(jí)配為：
　　3-32μm顆粒對(duì)強(qiáng)度的增長起主要作用，其粒度分布是連續(xù)的，總量應(yīng)不低于65%；16-24μm的顆粒對(duì)水泥性能尤為重要，含量愈多愈好；小于3μm的細(xì)顆粒，易結(jié)團(tuán)，不要超過10%；大于64μm的顆粒活性很小，最好沒有。
　　此外，水泥粒度分布（顆粒級(jí)配）不當(dāng)還會(huì)影響水泥水化時(shí)的需水量（和易性），若為了達(dá)到水泥砂漿的標(biāo)準(zhǔn)稠度而提高了用水量，則最終會(huì)降低硬化后的水泥或混凝土的強(qiáng)度。因此掌握水泥顆粒級(jí)配的指標(biāo)是很重要的。
水泥顆粒級(jí)配的測定方法，上世紀(jì)80年代以前大多采用沉降法，由于它的測定時(shí)間長，精度低，比重不同的混合料不適應(yīng)，所以80年代以后大多采用激光粒度分析儀測定水泥顆粒級(jí)配，這種方法測定時(shí)間短、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)，已被廣泛采用。
表示水泥粒度分布，即水泥顆粒級(jí)配的方法有列表法、作圖法、矩陣法和函數(shù)法。
5.5水泥顆粒形貌
　　20世紀(jì)90年代，人們開始研究水泥顆粒形貌對(duì)水泥性能的影響。水泥顆粒如果放在電子顯微鏡下觀察，它的形貌并不是圓的，猶如破碎堆積的石灰石，有棱角小的，有棱角大的，有片狀的，有針狀的。水泥顆粒的形貌與粉磨工藝有關(guān)。
水泥顆粒形貌通常用圓度系數(shù)(f)表示，圓形顆粒的圓度系數(shù)等于1，其它形狀則都小于1。
　　國外水泥的圓度系數(shù)，大多在0.67左右。中國建材科學(xué)研究院測定的我國部分大、中型水泥企業(yè)水泥的圓度系數(shù)平均值0.63，波動(dòng)在0.51-0.73之間。同時(shí)在對(duì)水泥顆粒形貌的研究中還發(fā)現(xiàn)：水泥磨機(jī)的研磨能力愈強(qiáng)，f值愈大；高細(xì)磨水泥f最大；帶輥壓機(jī)預(yù)粉碎的磨機(jī)磨制的水泥f值也較大。
　　日本北村昌彥等試驗(yàn)研究表明，將水泥顆粒的圓度系數(shù)由0.67提高到0.85時(shí)，水泥砂漿28d抗壓強(qiáng)度可提高20-30%，配制砼的水灰比可降低6-8%，達(dá)到相同坍落度時(shí)的單位體積用水量可減少14-30%，減水劑摻量也減少三分之一，水泥早期水化熱約降低25%。
　　1999年黃有豐等將水泥圓度系數(shù)由0.47提高到0.73時(shí)，28d抗壓強(qiáng)度可由49.8MPa提高到66.4MPa；2001年王昕等將水泥圓度系數(shù)由0.65提高到0.73時(shí)，28d和60d抗壓強(qiáng)度提高值為6-10MPa。
6水泥粉體狀態(tài)與水泥性能的關(guān)系
6.1磨制細(xì)度與磨機(jī)產(chǎn)量和水泥強(qiáng)度的關(guān)系
當(dāng)篩余由8.5%降至2.4%時(shí)，28dISO強(qiáng)度由38.5MPa提高到58.2MPa，升了近兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，而磨機(jī)產(chǎn)量則由30t/h降至20t/h。
6.2水泥顆粒級(jí)配與水泥性能的關(guān)系
水泥顆粒級(jí)配對(duì)水泥性能產(chǎn)生的各種影響，主要是因?yàn)椴煌笮☆w粒的水化速度不同。
中國建材科學(xué)研究院施娟英的測定結(jié)果是：0-10μm 顆粒，1d水化達(dá)75%，28d接近完全；10-30μm顆粒，7d水化接近一半；30-60μm顆粒， 28d水化接近一半；大于60μm顆粒，3個(gè)月水化還不到一半。
學(xué)者M(jìn)eric認(rèn)為，1μm以內(nèi)的小顆粒，在加水拌和中就很快水化了，對(duì)強(qiáng)度作用影響很小，反而造成混凝土較大收縮。而一個(gè) 32μm的水泥顆粒加水拌和后一個(gè)月，只水化了 54%，水化深度才5.48μm，余留的熟料核只能起骨架作用，其潛在活性還沒有充分發(fā)揮。
　　對(duì)我國部分大、中、小型企業(yè)不同粉磨工藝情況下的實(shí)物水泥進(jìn)行了顆粒級(jí)配測定后發(fā)現(xiàn)3-32μm顆粒含量偏少，3264μm顆粒含量偏多，因此大多數(shù)水泥企業(yè)都有提高水泥活性即強(qiáng)度的很大潛力。
6.3水泥粉體狀態(tài)與混合材料摻加量的關(guān)系
　　混合材料在水泥中主要起三個(gè)作用：活化效應(yīng)，與混合材料的活性和細(xì)度有關(guān)；填料作用，與水泥水化產(chǎn)物結(jié)合在一起，起骨架作用；最緊密堆積效應(yīng)，當(dāng)混合材料的粒徑很小如＜5μm，可以明顯提高水泥石的密實(shí)度，改善水泥混凝土的性能和提高強(qiáng)度。
如何提高水泥中混合材料的摻加量，其關(guān)鍵技術(shù)即是大幅度地提高水泥熟料和所摻用混合材的細(xì)度。
①提高熟料粉磨細(xì)度
　　早在上世紀(jì)六十年代，中國建材科學(xué)研究院為了提高礦渣水泥的強(qiáng)度，將熟料比表面積磨制到450-550m2/kg，熟料顆粒＜30μm含量達(dá)到 80%以上，在礦渣摻加量為35%和45%的條件下，可以生產(chǎn)出早期和后期強(qiáng)度都很高的礦渣水泥。上世紀(jì)70-80年代，中國建材科學(xué)研究院在研究沸石—石灰石水泥和粉煤灰—石灰石水泥中，將熟料比表面積磨制到400m2/kg，粒徑＜20μm的含量達(dá)60-70%時(shí)，混合材摻量為30%時(shí)，仍能生產(chǎn)出早期和后期強(qiáng)度都較高的優(yōu)質(zhì)水泥，獲得了節(jié)能10%、增產(chǎn)水泥20%的效果。
②提高礦渣的細(xì)度
　　1999年中國建材科學(xué)研究院在制訂GB/T18046-2000“用于水泥和混凝土中的礦渣粉”國家標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，將礦渣細(xì)磨到400-600 m2/kg比表面積后，大量摻入到水泥中時(shí)，不但不降低水泥強(qiáng)度，反而能大幅度提高水泥強(qiáng)度。
③提高鋼渣的細(xì)度
　 眾所周知，鋼渣是一種活性不太高的混合材料，用它生產(chǎn)的鋼渣水泥早期和后期強(qiáng)度都較低。近年來，中國建材科學(xué)研究院將鋼渣細(xì)磨成鋼渣粉，然后再與熟料粉制成水泥，試驗(yàn)結(jié)果表明鋼渣粉磨得愈細(xì)，活性愈高；當(dāng)鋼渣的比表面積達(dá)到460-800m2/kg、摻量為30%時(shí)，水泥早期和后期強(qiáng)度基本達(dá)到了純水泥的強(qiáng)度，特別是3d強(qiáng)度，即使鋼渣粉摻量達(dá)到50%，鋼渣水泥的強(qiáng)度還超過了純水泥強(qiáng)度。

④提高粉煤灰細(xì)度
　　粉煤灰的特點(diǎn)是早期活性很低，后期活性很高，因此在通常水泥細(xì)度的情況下，限制了粉煤灰混合材料的摻入量。如果將粉煤灰細(xì)磨，也可以提高粉煤灰的早期活性，采用振動(dòng)磨細(xì)磨粉煤灰后的試驗(yàn)結(jié)果表明粉煤灰經(jīng)超細(xì)化后，其活性有顯著提高，并隨著比表面積的增加，早期活性也明顯提高。粉煤灰的比表面積提高到466-700m2/kg后，即使水泥中粉煤灰摻量高達(dá)30%，仍可獲得很高的早期和后期強(qiáng)度。
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